【正文】 ?23mhmU塔截面積流體流量噴淋密度 （ 66） 對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，噴淋量不宜過大（≤ ），否則造成尾氣濃度過小而無法分析。又因是常壓操作，相平衡常數(shù) m 值僅是溫度的函數(shù)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)將Δ P～ u 關(guān)系分為三個(gè)區(qū)段：恒持液量區(qū)、載液區(qū)與液泛區(qū)。 2. 固定液相流量和入塔混合氣氨的濃度，在液泛速度以下取兩個(gè)相差較大的氣相流量，分別測(cè)量塔的傳質(zhì)能力（傳質(zhì)單元數(shù) NOG和回收率 φA）和傳質(zhì)效率（傳質(zhì)單元高度 HOG和體積吸收總系數(shù) KYa）。 六、附錄 儀表常數(shù)： 塔內(nèi)徑 : 37 mm；溶質(zhì) A:苯甲酸；稀釋劑 B:煤油；萃取劑 S:水；重相密度 : 1000 kg／ m3 輕相密度 : 800 kg／ m3；流量計(jì)轉(zhuǎn)子密度ρ f: 7900 kg／ m3；塔的有效高度 : 苯甲酸在水和煤油中的分配曲線 分配曲線00 X(kg苯甲 酸/kg煤 油）Y(kg苯甲酸/kg水）系列1 20 實(shí)驗(yàn) 6 填料吸收塔實(shí)驗(yàn) (選做 ) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解填料吸收塔的構(gòu)造并實(shí)際操作。 五、注意事項(xiàng) 1. 轉(zhuǎn)速不能太快，避免損壞設(shè)備，調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)幅度要小一些。 5. 穩(wěn)定操作半小時(shí) 或全塔水相和溶劑相均置換 倍有效體積，進(jìn)入測(cè)試階段。 2. 檢查所有閥門，使之關(guān)閉。 ⒊ 按萃取相計(jì)算的體積總傳質(zhì)系數(shù) （ 53） 式中： L—萃取相中純?nèi)軇┑牧髁浚?kg 水 / h； S—萃取塔截面積， m2； HOE—按萃取相計(jì)算的體積總傳質(zhì)系數(shù)。 18 用 YE─XR圖上的分配曲線 (平衡曲線 )與操作線可求得 ）（ EE YY ?*1YE 關(guān)系 圖線 。萃取相及萃余相的進(jìn)出口濃度由容量分析法測(cè)定之。對(duì)一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備（幾何尺寸一定， 隔板 距離大小一定 ），在兩相流量固定條件下， 轉(zhuǎn)速增加 ，傳質(zhì)單元高度降低，塔的分離能力增加。在萃取過程中由于槳葉的攪動(dòng)，增加了分散相的分散程度，促進(jìn)了相界面的接觸表面積的更新和擴(kuò)大。 4. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的校正，計(jì)算煤油的質(zhì)量流量。 4. 學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法處理圖形問題。 ，一定要按給出的質(zhì)量百分濃度 ——折光指數(shù)關(guān)系曲線的要求控制折光儀的測(cè)量溫度，在讀取折光指數(shù)時(shí)，一定要同時(shí)記錄其測(cè)量溫度。 4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，停止加熱，待塔釜溫度冷卻至室溫后， 關(guān)閉冷卻水，一切復(fù)原，并打 16 掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生，將實(shí)驗(yàn)室水電切斷后，方能離開實(shí)驗(yàn)室。 ⒉ 全回流操作 關(guān)閉流量閥，向塔頂冷凝器通入冷卻水，接通塔釜加熱器電源，設(shè)定加熱功率進(jìn)行加熱。 x1， x2—— 分別為純組份 1 和組份 2 在進(jìn)料液中的摩爾分率。 Cpm=Cp1M1x1+Cp2M2x2 (45) rm=r1M1x1+r2M2x2， (46) 式中： Cp1， Cp2—— 分別為純組份 1 和組份 2 在平均溫度下的比熱， kJ/（ kg 部分回流時(shí)，進(jìn)料熱狀況參數(shù)（ q）的計(jì)算式為： mmFBPpm r rttCq ??? )( (44) 15 式中： tF—— 進(jìn)料溫度，℃。按照式（ 41）可以得到總板效率 ET，其中 NP 為實(shí)際塔板數(shù)。 4. 學(xué)會(huì)使用阿貝折光儀測(cè)定有機(jī)物濃度的方法。 3. 試分析空氣流量或溫度對(duì)恒定干燥速率、臨界含水量的影響。 4. 干燥物料要充分浸濕，但不能有水滴自由滴下，否則將影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。 六、注意事項(xiàng) 1. 重量傳感器的量程為（ 0200 克），精度較高 ( 克 )。 6. 在穩(wěn)定的條件下，記錄干燥時(shí)間每隔 3 分鐘干燥物料減輕的重量。 3. 用廢氣排出閥 10 和廢氣循環(huán)閥 11 調(diào)節(jié)到指定的流量后，開啟加熱電源。 ? PACV t ????? 2020 (36） 200 4dA ?? (37） 式中： C0— 流量計(jì)流量系數(shù)， C0= A0— 節(jié)流孔開孔面積， m2； d0— 節(jié)流孔開孔直徑， d0= m； Δ P— 節(jié)流孔上下游兩側(cè)壓力差， Pa； ρ — 孔板流量計(jì)處 0t 時(shí)空氣的密度， kg/m3。 ???? ??? （ 33） wtwtt rUc???? (34） 式中： ? — 恒速干燥階段物料表面與空氣之間的對(duì)流傳熱系數(shù)， W/（ m2G — 固體濕物料的量， kg； 39。 ⒉ 物料干基含水量 39。39。 恒速段的干燥速率和臨界含水量的影響因素主 要有：固體物料的種類和性質(zhì)；固體物料層的厚度或顆粒大?。豢諝獾臏囟?、濕度和流速；空氣與固體物料間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式。 第二個(gè)階段為降速干燥階段，當(dāng)物料被干燥達(dá)到臨界濕含量后，便進(jìn)入降速干燥階段。 第一個(gè)階段為恒速干燥階段。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 在固定的空氣流量和固定的空氣溫度下測(cè)量一種物料干燥曲線、干燥速率曲線和臨界含水量。 10 實(shí)驗(yàn) 3 干燥速率曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握干燥曲線和干燥速率曲線的測(cè)定方法。 ⒍ 為了 保持上升蒸汽量的穩(wěn)定，不應(yīng)改變加熱電壓，且保證蒸汽放空口一直有蒸汽放出。 ⒋ 必須保證空氣管線的暢通。特別是每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)之前，如果發(fā)現(xiàn)水位過低，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給水量。管程蒸汽由加熱釜發(fā)生后自然上升，經(jīng)支路控制閥選擇逆流進(jìn) 入換熱器殼程，由另一端蒸汽出口 12 或 13 自然噴出，達(dá)到逆流換熱的效果。實(shí)驗(yàn)的蒸汽發(fā)生釜為電加熱釜，內(nèi)有 2 根 螺旋形電加熱器，用 200 伏電壓加熱（可由固態(tài)調(diào)壓器調(diào)節(jié)）。 在本實(shí)驗(yàn)中，采用實(shí)驗(yàn) 21 中的實(shí)驗(yàn)方法確定不同流量下的 Rei 與 iNu ， 用線性回歸方法可確定 B 和 m 的值。在近壁區(qū)域，流體一面由于螺旋線圈的作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，一面還周期性地受到線圈的螺旋金屬絲的擾 圖 21 螺旋線圈強(qiáng)化管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7 動(dòng)，因而可以使傳熱強(qiáng)化。 實(shí)驗(yàn) 2強(qiáng)化套管換熱器傳熱系數(shù)、準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式及強(qiáng)化比的測(cè)定 強(qiáng)化傳熱又被學(xué)術(shù)界稱為第二代傳熱技術(shù)，它能減小設(shè)計(jì)的傳熱面積，以減小換熱器的體積和重量；提高現(xiàn)有換熱器的換熱能力；使換熱器能在較低溫差下工作；并且能夠減少換熱器的阻力以減少換熱器的動(dòng)力消耗，更有效地利用能源和資金。 cpi和 ρi 可根據(jù)定性溫度 tm 查得， tm=( ti1+ ti2)/2 為冷流體進(jìn)出口平均溫度。 對(duì)數(shù)平均溫差由下式確定： )()(ln )()(2121iwiwiwiwmitttt ttttt?? ????? (22） 式中： ti1， ti2— 冷流體的入口、出口溫度，℃； tw— 壁面平均溫度，℃。 2. 通過對(duì)管程內(nèi)部插有螺旋線圈的汽 — 氣強(qiáng)化套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)定其準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式 Nu=BRem 中常數(shù) B、 m 的值和強(qiáng)化比 Nu/Nu0，了解強(qiáng)化傳熱基本理論和基本方式。 3. 回答下列思考題： (1) 試分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看一看，隨著泵出口流量調(diào)節(jié)閥開度的增大，泵入口真空表讀數(shù)是減少還是增加，泵出口壓強(qiáng)表讀數(shù)是減少還是增加。 六、注意事項(xiàng) ⒈ 啟動(dòng)心泵之前，必須檢查真空表和壓力表閥是否關(guān)閉，關(guān)閉設(shè)備后方可關(guān)閉真空表和壓力表閥。用閥６ 調(diào)節(jié)流量，從流量最大至為零，打開壓力表閥門和真空表閥門，測(cè)取 12～ 14 組數(shù)據(jù)（同時(shí)測(cè)量泵入口真空度、泵出口壓強(qiáng)、流量計(jì)讀數(shù)、功率表讀數(shù)），并記錄水溫。泵的壓頭 H 計(jì)算同上。 （二）管路特性曲線 當(dāng)離心泵安裝在特定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，實(shí)際的工作壓頭和流量不僅與離心泵本身的性能有關(guān)，還與管路特性有關(guān)，也就是說，在液體輸送過程中，泵和管路二者是相互制約的。 ⒉ N 的測(cè)定 功率表測(cè)得的功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率。通常通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出 H— Q、 N— Q 及 η — Q 關(guān)系，并用曲線表示之，稱為特性曲線。 2. 測(cè)定離心泵在一定轉(zhuǎn)速（頻率）下， H（揚(yáng)程）、 N（軸功率）、 ?（效率）與 Q（流量）之間的特性曲線。 2 實(shí)驗(yàn) 1 離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 熟悉離心泵的工作原理和操作方法。通過上述實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力（工業(yè)設(shè)備）；加深對(duì)化工原理課程中的內(nèi)容的了解；大量數(shù)據(jù)的處理能力和圖形分析能力；并且使得學(xué)生形成全方位的解決問題的思考模式。 對(duì)學(xué)生基本要求 ........................................................................................................... II 緒 論 ............................................................................................................................ 1 實(shí)驗(yàn) 1 離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn) ..................................................................................... 2 實(shí)驗(yàn) 2 傳熱綜合實(shí)驗(yàn) ................................................................................................. 5 實(shí)驗(yàn) 3 干燥速率曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn) ............................................................................... 10 實(shí)驗(yàn) 4 精餾實(shí)驗(yàn) ....................................................................................................... 14 實(shí)驗(yàn) 5 槳葉式萃取塔實(shí)驗(yàn) ....................................................................................... 17 實(shí)驗(yàn) 6 填料吸收塔實(shí)驗(yàn) (選做 ) ................................................................................ 20 附錄一 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫 ...................................................................... 25 附錄二 化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單處理 ...................................................................... 27 1 緒 論 食品工程 原理實(shí)驗(yàn)是一門非常重要的帶有濃重工程性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于 食品工程 專業(yè)的學(xué)生具有特別的重要意義，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，除了包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果的表格以及需要的標(biāo)繪曲線外，還必須有計(jì)算舉例。結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，指導(dǎo)老師在原始數(shù)據(jù)表上簽字。 實(shí)驗(yàn)做完后，所記錄的數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)老師檢查合格后，才可結(jié)束實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)若有短缺或不合理應(yīng)該補(bǔ)全或重做。 實(shí)驗(yàn)后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告要求獨(dú)立完成，若發(fā)現(xiàn)彼此抄襲，對(duì)有關(guān) 的所有人都給低于及格分?jǐn)?shù)線的低分。 III 目 錄 前 言 ............................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。本書主要包括：離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)，傳熱綜合實(shí)驗(yàn)，洞道干燥實(shí)驗(yàn)，精餾實(shí)驗(yàn)，萃取塔實(shí)驗(yàn)，填料吸收塔實(shí) 驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,因此 , 食品工程 原理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生各種能力中也就起著舉足 輕重的作用。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 練習(xí)離心泵的操作。在一定的型號(hào)和轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程 H、軸功率及效率η均隨流量 Q 而改變。從設(shè)備 參數(shù)可以看出，出口管和入口管的管徑相等，而且本實(shí)驗(yàn)裝置沒有支流管，所以 u 出 =u 入 ，于是上式變?yōu)椋? guug PPZZH 2(22 入出入出入出 ） ?????? ?